金 艷 宋佳靜 朱統(tǒng)泉 陳 杰 趙立尚（河南省駐馬店市農(nóng)科院小麥研究所，駐馬店 463000）

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2001-2015年河南省審定小麥品種產(chǎn)量構(gòu)成分析

金 艷 宋佳靜 朱統(tǒng)泉 陳 杰 趙立尚
（河南省駐馬店市農(nóng)科院小麥研究所，駐馬店 463000）

摘要：為了解近年來河南省審定的小麥新品種的情況，揭示小麥產(chǎn)量構(gòu)成因素對產(chǎn)量影響的相對重要性，對2001-2015年河南審定的109個(gè)半冬性小麥品種和52個(gè)弱春性小麥品種的產(chǎn)量及主要性狀指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)和通徑分析。結(jié)果表明：半冬性小麥品種產(chǎn)量主要性狀與產(chǎn)量的相關(guān)順序?yàn)橹旮?穗粒數(shù)>千粒重>有效穗數(shù)；弱春性品種的相關(guān)順序?yàn)樗肓?shù)>千粒重>有效穗數(shù)> 株高。小麥新品種3個(gè)產(chǎn)量構(gòu)成因素對產(chǎn)量的直接通徑系數(shù)都為正值，產(chǎn)量三因素間的間接作用都為負(fù)值，這與簡單相關(guān)的分析結(jié)果一致。根據(jù)分析結(jié)果結(jié)合河南省生態(tài)條件及當(dāng)前的栽培習(xí)性，今后在小麥新品種選育上，重點(diǎn)選擇多粒型、千粒重高的大穗型品種，同時(shí)注意三要素的協(xié)調(diào)發(fā)展，尤其注重有效穗數(shù)與千粒重的協(xié)調(diào)。生產(chǎn)上根據(jù)小麥種性區(qū)分對待，在半冬性小麥生產(chǎn)中可以通過栽培措施提高穗粒數(shù)和千粒重來提高產(chǎn)量，弱春性小麥生產(chǎn)上重點(diǎn)通過提高穗粒數(shù)和有效穗數(shù)來獲得高產(chǎn)。

關(guān)鍵詞：河南省；小麥；產(chǎn)量三因素；相關(guān)分析；通徑分析

小麥?zhǔn)鞘澜缟献钪匾霓r(nóng)作物之一，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占有舉足輕重的地位。產(chǎn)量是小麥育種研究的永恒主題，隨著全球氣候變化，資源及耕地面積的日益緊縮，提高單產(chǎn)成為小麥育種家的首要目標(biāo)[1]。河南省是中國第一產(chǎn)麥大省，小麥生產(chǎn)發(fā)展很快[2]，近年來小麥?zhǔn)呛幽鲜〔シN面積最大的糧食作物，一直保持在530 萬hm2左右，占全省糧食耕地總面積的70%以上，約占全國小麥面積的1/7[3]。小麥的播種面積、總產(chǎn)量、商品量和產(chǎn)品質(zhì)量等方面均居全國前列[4]。為中國的糧食安全提供了強(qiáng)有力的保障，這與小麥新品種的研究和基礎(chǔ)科學(xué)等工作密不可分。

近年來主要農(nóng)藝性狀的演變規(guī)律的研究報(bào)告較多[5-6]，研究結(jié)果因地區(qū)育成品種的水平和環(huán)境類型差異結(jié)果不盡相同。2015年河南省小麥實(shí)現(xiàn)了連續(xù)12年的豐收，對其連年增產(chǎn)的有關(guān)研究亦有報(bào)道，如張中州等[7]分析表明近年來河南省審定的半冬性小麥品種產(chǎn)量潛力的提高主要?dú)w因?yàn)樗霐?shù)和千粒重。曹廷杰等[8]利用近20年河南省冬水區(qū)域試驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析了河南省半冬性小麥品種主要農(nóng)藝性狀的演變規(guī)律。但對近些年審定的新品種及主要產(chǎn)量性狀的演變規(guī)律研究較少，且部分研究僅分析了少數(shù)的部分品種或者是某一年份的數(shù)據(jù)，為此，本文對2001-2015年河南省審定的小麥新品種數(shù)據(jù)進(jìn)行了匯總及統(tǒng)計(jì)分析，探索近15年河南省小麥產(chǎn)量及主要農(nóng)藝性狀演變規(guī)律，明確近年來小麥新品種產(chǎn)量各因素對產(chǎn)量貢獻(xiàn)的次序，以期為今后河南省小麥的生產(chǎn)，新品種的選育方向提供一定的參考。

1　材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料 2001-2015年河南省審定的半冬性和弱春性小麥品種分別為109個(gè)和52個(gè)，數(shù)據(jù)來源于每年編寫的河南省農(nóng)作物審定品種目錄，各年度試驗(yàn)基本情況匯總見表1。產(chǎn)量及農(nóng)藝性狀為該年度多個(gè)品種多年試驗(yàn)結(jié)果的平均值，對其中的有效穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒重等性狀進(jìn)行分析。

1.2 數(shù)據(jù)處理 運(yùn)用Microsoft Excel和DPS 7．05對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2　結(jié)果與分析

2.1 產(chǎn)量及主要性狀的分析

2.1.1 產(chǎn)量的分析 表1表明，2001-2015年河南省審定的半冬性和弱春性小麥品種平均產(chǎn)量整體呈波動(dòng)態(tài)勢，半冬性小麥品種每hm2平均產(chǎn)量為7771．72kg比弱春性品種高434．65kg，半冬性品種以2012年產(chǎn)量8116．04kg為最高，弱春性品種以2009年的7629．08kg為最高，半冬性品種的產(chǎn)量變異系數(shù)大于弱春性品種。表明目前已審定的品種中，半冬性品種產(chǎn)量的年季間變化大于弱春性品種，且同一年份半冬性和弱春性品種的產(chǎn)量動(dòng)態(tài)變化呈不一致的結(jié)果，分析認(rèn)為這與其種性差異有關(guān)。

2.1.2 主要產(chǎn)量性狀的分析 表1可以看出，半冬性和弱春性品種的各個(gè)主要產(chǎn)量性狀在年季間變化不同，半冬性小麥品種主要產(chǎn)量性狀的變異系數(shù)大小順序?yàn)榍ЯＶ?穗粒數(shù)>有效穗數(shù)>株高。弱春性小麥品種的主要產(chǎn)量性狀的變異系數(shù)為有效穗數(shù)>穗粒數(shù)>千粒重>株高。分析認(rèn)為環(huán)境對半冬性小麥品種的千粒重性狀影響最大，對弱春性品種的有效穗數(shù)影響最大，說明河南省近15年半冬性和弱春性小麥的品種演變過程不同。在育種過程中，選擇半冬性品種時(shí)對千粒重的選擇效果相對較差，選擇弱春性品種時(shí)，對有效穗數(shù)的選擇相對較差。但在生產(chǎn)中卻可以通過栽培措施改變半冬性品種的千粒重和弱春性品種的有效穗數(shù)來達(dá)到較大的增產(chǎn)潛力。

2.2 主要性狀間的相關(guān)性分析

2.2.1 產(chǎn)量與主要性狀的簡單相關(guān)分析 表2表明半冬性品種各主要性狀與產(chǎn)量的相關(guān)順序?yàn)橹旮?>穗粒數(shù)> 千粒重>有效穗數(shù)；產(chǎn)量三因素中以株高與產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)最大，穗粒數(shù)次之，千粒重第三；有效穗數(shù)與產(chǎn)量的相關(guān)程度最小，且是各因素中唯一呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)的制約因素。弱春性品種各性狀與產(chǎn)量的相關(guān)順序?yàn)樗肓?shù) > 千粒重>有效穗數(shù)> 株高；主要產(chǎn)量性狀中以穗粒數(shù)與產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)最大，其次是千粒重且呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，有效穗數(shù)第三，株高與產(chǎn)量的相關(guān)程度最小。除株高性狀因素外，已審定小麥品種主要產(chǎn)量性狀對產(chǎn)量的貢獻(xiàn)順序一致。

表1　2001-2015年河南省審定品種的產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成

表2　主要性狀間的相關(guān)性

2.2.2 主要農(nóng)藝性狀間的相關(guān)關(guān)系 表2可知，近15年已審定半冬性品種株高與穗粒數(shù)和千粒重呈正相關(guān)，與有效穗數(shù)呈負(fù)相關(guān)，弱春性品種株高與有效穗數(shù)的負(fù)相關(guān)達(dá)到顯著水平。產(chǎn)量三因素間均呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，有效穗數(shù)與千粒重的相關(guān)系數(shù)最大，半冬性的為-0．504，弱春性的為-0．655，負(fù)相關(guān)關(guān)系達(dá)顯著水平。分析表明，有效穗數(shù)與千粒重二者之間的相互消長影響最大，其對產(chǎn)量的貢獻(xiàn)相互受限嚴(yán)重。因此在新品種選育上，今后應(yīng)注意三要素的協(xié)調(diào)發(fā)展，尤其注重有效穗數(shù)與千粒重的協(xié)調(diào)。

2.3 產(chǎn)量與產(chǎn)量構(gòu)成三因素的通徑分析 簡單相關(guān)系數(shù)在一定程度上反映了各因素之間的相關(guān)程度，但要更清晰地了解其對產(chǎn)量作用途徑及其作用大小，還須進(jìn)一步的通徑分析，把直接和間接作用區(qū)分開，從而清楚各產(chǎn)量因素的相對重要性。表3可以看出近年來已審定品種的3個(gè)產(chǎn)量構(gòu)成因素對產(chǎn)量的直接通徑系數(shù)都為正值，說明各因素對產(chǎn)量都有直接的正效應(yīng)，穗粒數(shù)對產(chǎn)量的直接作用最大，半冬性品種為P=0．4898，弱春性品種為P=0．6014。且穗粒數(shù)對產(chǎn)量的貢獻(xiàn)沒有因?yàn)橛行霐?shù)和千粒重的消減而平衡掉，最終與產(chǎn)量呈正相關(guān)。有效穗數(shù)和千粒重對半冬性和弱春性品種產(chǎn)量的直接作用順序不同，且被其他因素消減程度不同。半冬性品種中千粒重對產(chǎn)量的直接貢獻(xiàn)為P=0．4133，有效穗數(shù)最小，且有效穗數(shù)被千粒重和穗粒數(shù)的間接作用消減，最終表現(xiàn)出與產(chǎn)量的負(fù)相關(guān)（r=-0．0627）。弱春性品種的有效穗數(shù)對產(chǎn)量的直接貢獻(xiàn)為P=0．4768，千粒重最?。≒=0．2307），且千粒重被有效穗數(shù)和穗粒數(shù)較大程度地消減，表現(xiàn)為與產(chǎn)量的負(fù)相關(guān)性（r=-0．1051）。從間接通徑系數(shù)看，產(chǎn)量三因素間的間接作用均為負(fù)值，這與簡單相關(guān)分析結(jié)果一致。

表3　產(chǎn)量與其構(gòu)成因素間的通徑分析

3　結(jié)論與討論

本研究結(jié)果表明：河南省近15年半冬性和弱春性小麥的品種演變過程不同。半冬性小麥品種產(chǎn)量主要性狀的變異系數(shù)大小順序?yàn)榍ЯＶ?穗粒數(shù)>有效穗數(shù)>株高。弱春性小麥品種的產(chǎn)量主要性狀的變異系數(shù)為有效穗數(shù)>穗粒數(shù)>千粒重>株高。說明在育種過程中，選擇半冬性品種時(shí)對千粒重的選擇效果相對較差，選擇弱春性品種時(shí)，對有效穗數(shù)的選擇相對較差。但在生產(chǎn)中卻可以通過改變二者來達(dá)到半冬性和弱春性品種較大的增產(chǎn)潛力。這與張中州等[7]的研究結(jié)果順序不同。原因可能是研究的對象不同，本研究的新品種時(shí)間跨度為2001-2015年。產(chǎn)量結(jié)果表明近年來河南省審定的小麥品種的產(chǎn)量呈波動(dòng)趨勢，年份間沒有顯著性變化，且半冬性和弱春性品種結(jié)果并不一致，數(shù)據(jù)表明河南省近年來審定的小麥新品種在產(chǎn)量上未取得突破性的進(jìn)展。分析認(rèn)為是近年來河南省小麥新品種豐富度偏低，遺傳基礎(chǔ)狹窄，骨干親本基本相似，品種間親緣關(guān)系相近的緣故[9]。

從相關(guān)分析結(jié)果看穗粒數(shù)對產(chǎn)量的貢獻(xiàn)是產(chǎn)量三因素中最大的，半冬性品種與弱春性品種產(chǎn)量與其主要性狀之間的相關(guān)順序與大小不同，半冬性品種各農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的相關(guān)順序?yàn)橹旮?穗粒數(shù)>千粒重>有效穗數(shù)；有效穗數(shù)與產(chǎn)量的相關(guān)程度最小，且是各因素中唯一呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)的制約因素。弱春性品種各性狀與產(chǎn)量的相關(guān)順序?yàn)樗肓?shù)>千粒重>有效穗數(shù)>株高，但千粒重與產(chǎn)量為負(fù)相關(guān)關(guān)系。上述表明：今后的育種與栽培應(yīng)根據(jù)種性區(qū)分對待。從育種角度來看，小麥育種品種選擇時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)選擇多粒型、千粒重高的大穗型品種，將穗粒數(shù)這一性狀作為重點(diǎn)考量因子。在半冬性品種中穗粒數(shù)的變異系數(shù)相對較大，所以生產(chǎn)上也可以通過提高穗粒數(shù)和千粒重來提高產(chǎn)量，這與王兆龍等[10]的研究結(jié)果較為一致。弱春性品種在今后生產(chǎn)中通過栽培措施提升穗粒數(shù)和有效穗數(shù)來獲得高產(chǎn)。已審定小麥品種產(chǎn)量三因素對產(chǎn)量的貢獻(xiàn)順序一致，且相互間均呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，其中有效穗數(shù)與千粒重二者之間的相互消長影響最大，其對產(chǎn)量的貢獻(xiàn)相互受限嚴(yán)重。因此在新品種選育上，今后應(yīng)注意三要素的協(xié)調(diào)發(fā)展，尤其注重有效穗數(shù)與千粒重的協(xié)調(diào)。

通徑分析表明近年來已審定品種的3個(gè)產(chǎn)量構(gòu)成因素對產(chǎn)量的直接通徑系數(shù)都為正值，說明各因素對產(chǎn)量都有直接的正效應(yīng)，這與趙倩等[11]的研究較為一致。但產(chǎn)量三因素間的間接消減作用較大，且都為負(fù)值，分析說明，產(chǎn)量三因素如何協(xié)調(diào)為一個(gè)合適的范圍是目前較難平衡的問題，也是今后較長一段時(shí)間有待深入研究的內(nèi)容。

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收稿日期：（2016-01-22）

基金項(xiàng)目：現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng)（CARS-03）；駐馬店市科技計(jì)劃項(xiàng)目（15124）